山西省太原市柴村第一中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析

山西省太原市柴村第一中學(xué)2021年高三物理月考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一斜面傾角為θ，A、B兩個(gè)小球均以水平初速度vo水平拋出(如圖所示)，A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不計(jì)空氣阻力，則A、B兩個(gè)小球下落時(shí)間tA與tB之間的關(guān)系為(

)A.tA=tB

B.tA=2tBC.tB=2tA

D.無法確定

參考答案：C2.如圖所示，在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在MN邊界放一剛性擋板，粒子能碰到擋板則能夠以原速率彈回。一質(zhì)量為同m、帶電荷量為q的粒子以某一速度從P點(diǎn)射入，恰好從Q點(diǎn)射出，下列說法正確的是A.帶電粒子一定帶負(fù)電荷B.帶電粒子的速度最小值為C.若帶電粒子與擋板碰撞，則受到擋板作用力的沖量為D.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能為參考答案：CD【詳解】若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：由左手定則可知，粒子帶負(fù)電，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑最?。海膳ｎD第二定律得：；解得：，故B正確；若粒子帶正電，粒子與擋板MN碰撞后恰好從Q點(diǎn)射出，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：由幾何知識(shí)得：，解得：，由牛頓第二定律得：；解得：，由動(dòng)量定理得：，故A錯(cuò)誤，C正確；若粒子正電，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，故D正確.3.（單選）如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以速度ν沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，傳送帶的右端與光滑曲面的底部平滑連接，曲面上的A點(diǎn)距離底部的高度為h=0.45m。一小物塊從A點(diǎn)靜止滑下，再滑上傳送帶，經(jīng)過一段時(shí)間又返回曲面，g取，則下列說法正確的是（

）A．若ν=1m／s，則小物塊能回到A點(diǎn)B．若ν=2m／s，則小物塊能回到A點(diǎn)C．若ν=5m／s，則小物塊能回到A點(diǎn)D．無論ν等于多少，小物塊均能回到A點(diǎn)參考答案：C4.傾角為30°的長(zhǎng)斜坡上有C、O、B三點(diǎn)，CO=OB=10m，在O點(diǎn)豎直的固定一長(zhǎng)10m的直桿AO。A端與C點(diǎn)、坡底B點(diǎn)間各連有一光滑的鋼繩，且各穿有一鋼球（視為質(zhì)點(diǎn)），將兩球從A點(diǎn)由靜止開始、同時(shí)分別沿兩鋼繩滑到鋼繩末端，如右圖所示，則小球在鋼繩上滑行的時(shí)間tAC和tAB分別為（取g=10m/s2）

（

）A．2s和2sB．和2sC．和4sD．4s和參考答案：A設(shè)CO為l，則BO=AO=CO=l，小球在鋼繩AC上滑行，加速度aAC=gsin30°，位移SAC=l，由，則tAC=2s；小球在鋼繩AB上滑行，加速度aAB=gsin60°，位移SAB=l，由，則tAB=2s。5.將電量為3×10-6C的負(fù)電荷，放在電場(chǎng)中A點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力大小為6×10-3N，方向水平向右，則將電量為6×10-6C的正電荷放在A點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力為A．1.2×10-2N，方向水平向右

B．1.2×10-2N，方向水平向左C．1.2×102N，方向水平向右

D．1.2×102N，方向水平向左參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（2分）傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件。圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：方向由a至b7.（4分）如圖，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距為的A、B兩點(diǎn)，邊線AB與電場(chǎng)線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

，由此可知，電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是：

。

參考答案：答案：，，電場(chǎng)力做功的大小與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)。8.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點(diǎn)

力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：

大小

方向本實(shí)驗(yàn)是通過兩個(gè)彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實(shí)際的拉力重合，則實(shí)驗(yàn)成功；由圖可知F′是由平行四邊形定則得出的，故F′不是由彈簧秤直接測(cè)得的；F是通過一個(gè)彈簧秤測(cè)出的，故只要F與F′的大小和方向基本相同即可9.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能EK隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

10.（4分）一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是

。

參考答案：

答案：100V11.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器．閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則電源內(nèi)阻的阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測(cè)R1兩端的電壓，V2測(cè)R2兩端的電壓；當(dāng)滑片向左端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時(shí)也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當(dāng)R2全部接入及只有R1接入時(shí)兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動(dòng)變阻器的最大功率．解答：解：當(dāng)滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；由圖可知，當(dāng)只有R1接入電路時(shí)，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)，兩電壓表示數(shù)之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當(dāng)R1等效為內(nèi)阻，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于R+r時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動(dòng)變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點(diǎn)評(píng)：在求定值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)是電流最大的時(shí)候；而求變值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時(shí)可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．12.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖（11）所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn)，圖中______________是F1、F2合力的理論值，________________是合力的實(shí)驗(yàn)值，需要進(jìn)行比較的是____________________________________，通過本實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍________________________________是正確的。參考答案：）F；F′；F與F′的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四邊形定則。13.如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)。在以AB為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶點(diǎn)小球（可視為點(diǎn)電荷，重力可忽略），若帶點(diǎn)小球在P點(diǎn)保持靜止，則該小球帶

電荷（選填“正”或“負(fù)”或“正或負(fù)”），設(shè)這時(shí)連線PA與AB的夾角為a，則tana=

。參考答案：

答案：正或負(fù)

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.有一額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器，小明同學(xué)想測(cè)定它的額定功率，實(shí)驗(yàn)室的工作人員提供了以下實(shí)驗(yàn)器材供其選用：直流電源E一個(gè)(電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻不計(jì))直流電壓表V0一個(gè)(量程為0～3V，內(nèi)阻為2kΩ)直流電流表A0一個(gè)（雙量程0～0.6～3A，內(nèi)阻不計(jì)）滑動(dòng)變阻器一個(gè)：R阻（規(guī)格0～15Ω、1.8A）定值電阻三個(gè)：R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ單刀單擲開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干根（1）小明同學(xué)研究以后發(fā)現(xiàn)，電壓表量程不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為完成測(cè)量，他將電壓表進(jìn)行了“改裝”：在電壓表上串聯(lián)一個(gè)或幾個(gè)電阻，利用分壓關(guān)系，以滿足電表偏轉(zhuǎn)的要求。若“改裝”成量程為12V的電壓表，在三個(gè)給定的定值電阻中應(yīng)選用

，將“改裝”成的電壓表內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖畫在圖甲方框中（標(biāo)注出所用器材的符號(hào)）（2）“改裝”后的電壓表用

表示，選好器材后，他設(shè)計(jì)了以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖乙所示。你認(rèn)為有沒有一個(gè)合理的電路，如有，請(qǐng)將其還原成實(shí)驗(yàn)原理圖，畫在圖丙方框內(nèi)；如沒有，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)合理的電路，并將其畫在圖丙方框內(nèi)。（3）若該用電器正常工作時(shí)，電流表的指針如圖丁所示，則它的額定功率為

W。參考答案：（1）、

（4分）（2）沒有，新的電路如圖示（4分）（3）12.0（2分）15.為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻約為5Ω）

B．電壓表V（0～2V）C．電阻箱R1（0～99.9Ω）D．滑動(dòng)變阻器R2（0～200Ω，lA）

E．開關(guān)S和導(dǎo)線若干（1）在現(xiàn)有器材的條件下，請(qǐng)你選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，并設(shè)計(jì)出一種測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方案，在方框中（答題紙上）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（標(biāo)明所選的器材）；（2）利用你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案連接好電路，在閉合開關(guān)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)注意

；（3）如果要求用圖象法處理你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過作出有關(guān)物理量的線性圖象，能求出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，則較適合的線性函數(shù)表達(dá)式是

（設(shè)電壓表的示數(shù)為U，電阻箱的讀數(shù)為R）。（4）利用你設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是

。參考答案：（1）如圖所示（2）將電阻箱的阻值調(diào)到最大（3）或

（4）電壓表分流

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕桿長(zhǎng)為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無作用力．求：(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)水平軸的作用力大?。?2）球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，球B的速度是多大？參考答案：(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)速度為v0，有，…………2得.…………1此時(shí)球A的速度為，…………2設(shè)此時(shí)桿對(duì)球A的作用力為FA，則

,…………1A球?qū)U的作用力為.…………1水平軸對(duì)桿的作用力與A球?qū)U的作用力平衡，再據(jù)牛頓第三定律知，桿對(duì)水平軸的作用力大小為F0=1.5mg.(2)設(shè)球B在最低點(diǎn)時(shí)的速度為，取O點(diǎn)為參考平面，據(jù)機(jī)械能守恒定律有

…………3解得?！?17.一列長(zhǎng)為L(zhǎng)的火車在平直軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a．火車先后經(jīng)過A、B兩棵樹，所用時(shí)間分別為t1和t2．求：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大?。?）從火車車頭的最前端到達(dá)A到火車車尾的最末端到達(dá)B所需的時(shí)間．參考答案：考點(diǎn)：平均速度；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：根據(jù)平均速度的定義式求出火車通過位置A、B的平均速度；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出車頭通過A、B的瞬時(shí)速度，從而結(jié)合速度時(shí)間公式求出火車前端在A、B之間運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間．解答：解：（1）火車經(jīng)過A的平均速度：火車經(jīng)過B的平均速度（2）前端通過A后經(jīng)過時(shí)間火車速度達(dá)到=車頭最前端通過A的速度同理火車最末端通過B的速度由此得出A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間答：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大小，（2）從火車車頭的最前端到達(dá)A到火車車尾的最末端到達(dá)B所需的時(shí)間點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握平均速度的定義式，知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．18.（計(jì)算）如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在I、II、III、IV四個(gè)